精英家教網(wǎng)已知圓心為點C(2,1)的圓與直線3x+4y-35=0相切.
(1)求圓C的標準方程;
(2)對于圓C上的任一點P,是否存在定點A(不同于原點O)使得
|PA||PO|
恒為常數(shù)?若存在,求出點A的坐標;若不存在,請說明理由.
分析:(1)利用圓心為點C(2,1)的圓與直線3x+4y-35=0相切,根據(jù)點到直線的距離公式,求出圓的半徑,即可求圓C的標準方程;
(2)設(shè)P(x,y),定點A(m,n),(m,n不同時為0),根據(jù)
|PA|
|PO|
=λ(λ為常數(shù)),可得
(x-m)2+(y-n)2
x2+y2
,進而整理可得(1-λ2)(20+4x+2y)-2mx-2ny+m2+n2=0,從而
4(1-λ2)=2m
2(1-λ2)=2n
20(1-λ2)=-m2-n2
,由此可得點A的坐標.
解答:解:(1)因為圓心為點C(2,1)的圓與直線3x+4y-35=0相切,
所以點C到直線3x+4y-35=0的距離為d=
|6+4-35|
32+42
=5=r,…(2分)
所以求圓C的標準方程為(x-2)2+(y-1)2=25.…(4分)
(2)設(shè)P(x,y),且(x-2)2+(y-1)2=25,即x2+y2=20+4x+2y
設(shè)定點A(m,n),(m,n不同時為0),
|PA|
|PO|
=λ(λ為常數(shù)).
(x-m)2+(y-n)2
x2+y2
…(6分)
兩邊平方,整理得(1-λ2)(x2+y2)-2mx-2ny+m2+n2=0
代入x2+y2=20+4x+2y后得(1-λ2)(20+4x+2y)-2mx-2ny+m2+n2=0恒成立
所以,
4(1-λ2)=2m
2(1-λ2)=2n
20(1-λ2)=-m2-n2
…(9分)
解得
m=-8
n=-4
λ=
5

即A(-8,-4).…(10分)
點評:本題考查圓的方程,考查直線與圓的位置關(guān)系,考查存在性問題,考查學生分析解決問題的能力,有難度.
練習冊系列答案
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2t
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(Ⅱ)求證:△OAB的面積為定值;
(Ⅲ)設(shè)直線y=-2x+4與圓C交于點M,N,若|OM|=|ON|,求圓C的方程.

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